左臂殼體加工工藝及鉆孔4-φ13孔夾具設(shè)計[含高清CAD圖工序卡說明書]

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第38組數(shù)據(jù)，9月27出貨 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 左臂殼體 零(部)件名稱 左臂殼體 共1頁 第1頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工種 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 金屬型鑄造 金工 2 熱處理 退火 熱 3 檢驗 檢驗毛坯 4 車 粗車mm外圓面，右端面，左邊1mm臺階，倒角 粗鏜mm的內(nèi)孔 金工 臥式車床CA6140 專用車夾具 5 車 粗車mm外圓面，左端面，右邊1mm臺階，倒角 金工 臥式車床CA6140 專用車夾具 6 車 半精車mm外圓面，右端面， 倒角 半精鏜mm的內(nèi)孔 精車mm外圓面，右端面， 倒角 精鏜mm的內(nèi)孔 金工 臥式車床CA6140 專用車夾具 7 車 半精車mm外圓面，右端面， 倒角 精車mm外圓面，右端面， 倒角 金工 臥式車床CA6140 專用車夾具 8 鉆 鉆右端的孔，的孔 鉸的孔 金工 搖臂鉆床 專用鉆夾具 9 鉆 鉆左端的孔，的孔 鉸的孔， 金工 搖臂鉆床 專用鉆夾具 10 鉗 去毛刺 金工 鉗工臺 12 檢 檢驗精加工尺寸 檢 13 輔助 清洗 14 終檢 按零件圖樣要求全面檢查 檢 15 輔助 油封、入庫 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：設(shè)計“左臂殼體”零件的機械 加工工藝規(guī)程及工藝裝備 設(shè) 計 者： 班級學號： 指導教師： 江南大學 2010年7月8日 江南大學 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書 題目：設(shè)計“左臂殼體”零件的機械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具 內(nèi)容：1.被加工零件零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.機械加工工藝過程綜合卡片 1張 （機械加工工序卡片 1套） 4.夾具設(shè)計裝配圖 1張 5.主要零件圖 1張 6.課程設(shè)計說明書 1份 原始資料：零件圖樣，Q=4000臺/年，n=1件/臺,每日一班 班 級 學 號： 學 生： 指 導 老 師： 系（教研室） 主任： 2010年7月8日 序言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜和運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立的分析和解決了零件機械制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有很多不足之處，希望各位老師多加指教。 一． 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確定 1．零件的作用 題目所給的零件是左臂殼體，是壓縮機等有關(guān)機械的一個重要零件，對中間部分加工要求低，對兩端的加工精度要求比較高，尤其是左右端面有端面跳動要求，及的孔加工精度要求高，徑向跳動有要求，右端和有同軸度要求，端面及外圓還有粗糙度要求，加工有困難。 2.零件工藝分析 通過對該零件的重新繪制，知道原圖樣的視圖基本正確，完整尺寸，公差及技術(shù)要求齊全。但左右兩端的加工精度較高。要進行精加工才能達到要求。 該零件屬于軸類回轉(zhuǎn)體零件，它的中間部分是直接鑄造出來的，無需加工。精加工可以保證跳動及粗糙度要求，在車床上一次裝夾同時車外圓及鏜內(nèi)孔可以保證同軸度要求，左右兩組的孔在鉆床上用鉆套加工保證位置度，和的孔，精度要求高，需要鉆加工后鉸，位置可以采用專用鉆套來保證。 3.零件的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目知：Q=4000臺/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和廢品率β分別取10%和1%。代入公式N=Qn(1+α)(1+β)得該零件生產(chǎn)綱領(lǐng) N=40001（1+10%）（1+1%）=4444件/年 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 零件圖 二． 選擇毛坯及熱處理、確定毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖 1）選擇毛坯及毛坯熱處理 由于零件的材料為HT200，并且零件結(jié)構(gòu)相對較為復雜，因此采用鑄造。從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 毛坯的熱處理：灰鑄鐵（HT200）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應(yīng)力集中也大；因此，使石墨片得到細化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶?，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工。 2）確定機械加工余量、毛坯尺寸 由《鑄件尺寸公差與機械加工余量（摘自GB/T 6414-1999）》確定： 1．求最大輪廓尺寸 由零件圖計算輪廓尺寸，長243mm，寬115mm，高155mm，故最大輪廓尺寸為243mm。 2．選取公差等級IT 查表得，鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差I(lǐng)T范圍8-10級，取為9級。 3．求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸及鑄件公差等級IT，查表得，公差相對基本尺寸對稱分布。 4．求機械加工余量等級 查表得，鑄造方法按機械造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍D-F級，取為E級。 5．求RAM 對所有加工表面取同一數(shù)值，查表得，最大輪廓尺寸為243mm，機械加工等級為E級，得RAM為1.4mm。 6．求毛坯尺寸 外圓及外圓臺階較小宜不鑄出。 兩組，孔，孔鉸小，鑄成實心。 的孔屬內(nèi)腔加工，得 R=F-2RAM-CT/2=52-2.8-2.8/2=47.8mm 為了鑄造簡單，與的孔鑄成一樣大小，故取直徑為mm. 長度方向為了鑄造方便，不再鑄造臺階，故長度方向取為243mm. 3）確定毛坯尺寸 綜上所述，確定毛坯尺寸見表1-1 表1-1 左臂殼體毛坯（鑄件）尺寸 零件尺寸 單面加工余量 鑄件尺寸 （最?。? （最?。? 4）設(shè)計毛坯圖 毛坯圖 三．選擇加工方法，制定工藝路線 1.定位基準的選擇 本零件是帶孔的柱狀零件，孔是其設(shè)計基準（亦是裝配基準和測量基準），為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。具體而言，即選孔和右端面為精基準。 以左端面作為粗基準。 2．零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓，內(nèi)孔，端面，鉆孔等，材料為HT200。以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關(guān)資料，其加工方法選擇如下： （1）mm外圓面，公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra6.3um，徑向跳動公差為0.04mm,需要粗車，半精車，精車。 （2）mm的內(nèi)孔，公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra6.3um，需要粗鏜，半精鏜，精鏜。 （3）右端面的表面粗糙度為Ra6.3um，端面跳動公差為0.05mm，需要粗車，半精車，精車。 （4）mm外圓面，公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra6.3um，徑向跳動公差為0.04mm，需要粗車，半精車，精車。 （5）左端面的表面粗糙度為Ra6.3um，端面跳動公差為0.05mm，需要粗車，半精車，精車。 （6）左右1mm的臺階，未注尺寸公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra25um，粗車即可。 （7）兩組的孔，未注尺寸公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra25um，鉆即可。 （8）的孔公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.2um，的孔公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra3.2um，需要鉆，鉸。 3．制訂工藝路線 工序1：粗車mm外圓面，右端面，左邊1mm臺階，倒角，粗鏜mm的內(nèi)孔 工序2：粗車mm外圓面，左端面，右邊1mm臺階，倒角 工序3：半精車mm外圓面，右端面， 倒角，半精鏜mm的內(nèi)孔，精車mm外圓面，右端面， 倒角，精鏜mm的內(nèi)孔 工序4：半精車mm外圓面，右端面， 倒角，精車mm外圓面，右端面， 倒角 工序5：鉆右端的孔，的孔，鉸的孔 工序6：鉆左端的孔，的孔，鉸的孔 工序7：去毛刺 工序8：終檢 四．工序設(shè)計 一）選擇加工設(shè)備與工藝裝備 1． 選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床 （1）工序1，2，3，4，5，6是粗車，半精車和精車，選用臥式車床能滿足要求。選用CA6140即可。 （2）工序1，3，4中的粗鏜，半精鏜和精鏜，由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔。 （3）工序7，8加工孔，可采用專用的鉆套和夾具在搖臂鉆床上加工，故選Z3025搖臂鉆床。 2．選擇夾具 本零件車及鉆等工序需要專用夾具。 3．選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 （1）在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工鑄鐵零件采用YG類硬質(zhì)合金，粗加工用YG8，半精加工用YG3，精加工用YG3X。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀。 （2）的孔選用莫氏錐柄麻花鉆（GB/T1438.1—1996），一次鉆出，，的孔先用莫氏錐柄麻花鉆（GB/T1438.1—1996）鉆出，再用的錐柄機用鉸刀鉸孔。（GB/T1133—1984） 4．選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀的特點，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。 外圓采用測量讀數(shù)值為0.01mm的千分尺、槽和凸塊的測量采用讀書值為0.02的游標卡尺進行測量?？讖讲捎?0～100mm的內(nèi)徑千分尺即可（機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 主編 尹成湖 P161 表4.46）。 二）確定工序尺寸 1．參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-59和參考文獻[15]《互換性與技術(shù)測量》表1-8，可以查得： 外圓： 粗車的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精車的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精車的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 內(nèi)孔： 粗鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 右端面： 粗車的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精車的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精車的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 外圓 1.9 2.0 1.1 Ra12.5 Ra3.2 Ra1.6 內(nèi)孔 5 1.7 0.3 Ra12.5 Ra3.2 Ra1.6 右端面 3.7 1.3 1.0 Ra12.5 Ra3.2 Ra1.6 的孔: 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 鉆 鉸 鉆 鉸 鉆 鉸 的孔 8 0.2 Ra12.5 Ra3.2 五、確定切削用量及基本時間 （1）切削用量的確定 工序7的切削用量的確定 切削用量包括背吃刀量、進給量和切削速度。確定順序是先確定、，再確定。 1．半精加工 外圓： 1）確定背吃刀量 ，半精車雙邊余量為2，顯然為單邊余量， 2）確定進給量，查表5-116，在刀杠尺寸為，粗糙度Ra3.2時，半精車取 3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量為取為0.7，轉(zhuǎn)位車刀耐用度。 4）確定切削速度 根據(jù)表5-121 鑄件硬度在，，，切削速度。 切削速度的修正系數(shù)為，，，，，， 故， 按CA6140車床的轉(zhuǎn)速（表5-56），選擇，則實際切削速度 2．精加工外圓： 1）確定背吃刀量 ，精車雙邊余量為1.1，顯然為單邊余量， 2）確定進給量，查表5-116，在刀杠尺寸為，粗糙度Ra1.6時，精車取 3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量為取為0.7，轉(zhuǎn)位車刀耐用度。 4）確定切削速度 根據(jù)表5-121 鑄件硬度在，，，切削速度。 切削速度的修正系數(shù)為，，，，，， 故， 按CA6140車床的轉(zhuǎn)速（表5-56），選擇，則實際切削速度 3. 加工右端面 1）確定背吃刀量 ，精車單邊余量為1.0，顯然為單邊余量， 2）確定進給量，查表5-114，在刀杠尺寸為，粗糙度Ra1.6時，精車取 3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量為取為0.7，轉(zhuǎn)位車刀耐用度。 4）確定切削速度 根據(jù)表5-121 鑄件硬度在，，，切削速度。 切削速度的修正系數(shù)為，，，，，， 故， 按CA6140車床的轉(zhuǎn)速（表5-56），選擇，則實際切削速度 （2）基本時間 工序7基本時間的確定 1.半精車時間。根據(jù)表2-24，車外圓基本時間為，， ，，，，，， 取為9s。 2.精車。根據(jù)表2-24，車外圓基本時間為，，， ，，，，，， 取為9s。 3.半精鏜 內(nèi)孔時間。選鏜刀的主偏角，半精鏜基本時間為，， ，，，，，， 4. 精鏜 內(nèi)孔時間。選鏜刀的主偏角，精鏜基本時間為，， ，，，，，， 取為10s。 5. 半精車右端面時間。根據(jù)表2-24，車端面基本時間為，，， ，，，，，， 6．精車右端面時間。根據(jù)表2-24，車端面基本時間為，，， ，，，，，， 7.確定工序的基本時間 六．夾具設(shè)計 本夾具是工序鉆4-13孔，有關(guān)說明如下： 1.定位方案 工件以左端面及的外圓定位，采用平面與短銷定位，其中的外圓即為短銷，與定位板19配合使用。平面限制3個自由度，短銷限制2個自由度，共限制5個自由度，軸線回轉(zhuǎn)方向自由度不需限制。 2.夾緊機構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊可以滿足要求。采用兩個V型塊夾緊，V型塊2固定在夾具體上，通過擰緊螺母11使V型塊14向V型塊2移動，實現(xiàn)夾緊，有效提高了工作效率。V型塊夾緊力主要作用是防止工件在車削力作用下產(chǎn)生的傾覆和振動，手動夾緊是可靠的，可免去夾緊力的計算。 3.夾具與機床連接元件 在夾具體上開有沉孔，可以安裝在CA6140的過度盤上。 4.夾具體 工件的定位元件與夾緊裝置通過夾具體連接起來，夾具體上有兩個比較大的支撐臺，和夾具體鑄在一起，整個夾具可以實現(xiàn)定位、夾緊等功能。 5.使用說明 安裝工件時，松開螺母11，帶動V型塊14沿徑向向外運動，把工件安裝在定位板19上，再擰緊螺母11使V型塊14向V型塊2移動，兩個V型塊把工件夾緊，然后可以用車刀對工件右端面進行加工。 6.結(jié)構(gòu)特點 該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，但夾具沿軸向方向比較長，需要質(zhì)量分布均勻，不然容易產(chǎn)生振動。兩個V型塊的夾緊面需要有一定的錐度，加工制作有一定困難。 七、總結(jié) 通過本次的畢業(yè)設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學習，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、車床夾具的設(shè)計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應(yīng)用與綜合的學習。 八、參考文獻 [1] 李楠，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南，化學工業(yè)出版社，2009 [2] 機床夾具圖冊，機械工業(yè)出版社，1984 [3] 夾具設(shè)計手冊 [4] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷，機械工業(yè)出版社，1991 [5] 李洪，機械加工工藝手冊，機械工業(yè)出版社，1990 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 灰鑄鐵 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆右端面Φ13孔 專用夾具，游標卡尺 1200 30 0.2 16 1 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 灰鑄鐵 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 1 1 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆左端面Φ13孔 專用夾具，游標卡尺 1200 30 0.2 16 1 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）